原创作者: 大大河 |茶言观茶 微信公众号
相比于普通RNA(链状RNA),circRNA不具有5’末端帽子和3’末端poly(A)尾巴,它以共价键连接首尾,形成封闭环状结构,这一结构使它不易被核酸外切酶RNaseR降解,故而比RNA更加稳定。目前认为,circRNA是由前体RNA(mRNA前体)通过反向剪接反应(背剪接)这一特殊的选择性剪接产生的.circRNA多数源于外显子(外显子),少部分由内含子(内含子)直接环化形成,一般来说circRNA具有高度的保守性。
图1。环状RNA的合成(Hsiao et al。2017年)
尽管已经显示一些circRNA在基因表达中起重要的调节作用,但大多数circRNA的详细功能仍然未知。CircRNAs还可以影响可变剪接,导致人类基因表达发生改变,因为它们的形成与线性mRNA中的外显子跳跃正相关。
图2.环状RNA的功能(Hsiao et al。2017年)
虽然circRNAs最近在人类和其他动物身上接受过许多研究,但对它们在植物中的起源,频率或作用知之甚少。已经创建了植物circRNA数据库(PlantcircBase,http://ibi.zju.edu.cn/plantcircbase/),这将有助于进一步研究植物中的circRNA。在所有生物体中,理解circRNA和miRNA之间可能的相互作用存在很大的缺陷,特别是因为提出circRNA在竞争性内源RNA(ceRNA)网络中发挥关键作用以充当miRNA海绵。
在本文中,作者在不同发育阶段对茶叶中的circRNA进行了全面鉴定,以探索circRNA的特性及其利用rRNA耗尽的环状RNA-seq进行的组织特异性分布。通过结合两种最先进的检测工具,共表征了3174种circRNA,其中342种由每种方法共享,因此被认为是高可信度的circRNA。随机选择一些预测的circRNA,并通过PCR和Sanger测序对24个中的20个进行实验性研究。与其他植物相似,也观察到许多中华鳖的组织特异性表达circRNAs。此外,作者发现circRNA丰度与其亲本基因的mRNA转录本丰度呈正相关。qRT-PCR验证了叶芽和幼叶之间circRNA的差异表达模式,这也表明与来自亲本基因的标准mRNA相比,circRNA的低表达丰度。还预测了circRNA-microRNA相互作用网络,发现54种差异表达的circRNA具有潜在的茶植物miRNA结合位点。编码circRNA的基因组显着富集叶绿体相关的GO术语和光合作用/代谢物生物合成相关的KEGG途径,表明circRNA在叶片发育过程中光合机制和代谢物生物合成中的候选作用。
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